题目内容

【题目】如图,已知抛物线y=-x2+bx+c与坐标轴分别交于点A(0,8)、B(8,0)和点E,动点C从原点O开始沿OA方向以每秒1个单位长度移动,动点D从点B开始沿BO方向以每秒1个单位长度移动,动点C、D同时出发,当动点D到达原点O时,点C、D停止运动.

(1)直接写出抛物线的解析式:
(2)求△CED的面积S与D点运动时间t的函数解析式;当t为何值时,△CED的面积最大?最大面积是多少?
(3)当△CED的面积最大时,在抛物线上是否存在点P(点E除外),使△PCD的面积等于△CED的最大面积?若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.

【答案】
(1)y=-x2+3x+8
(2)

解:∵点A(0,8)、B(8,0),

∴OA=8,OB=8,

令y=0,得:-x2+3x+8=0,

解得:x18,x2=2,

∵点E在x轴的负半轴上,

∴点E(-2,0),

∴OE=2,

根据题意得:当D点运动t秒时,BD=t,OC=t,

∴OD=8﹣t,

∴DE=OE+OD=10﹣t,

∴S=DEOC=(10-t)t=-t2+5t,

即S=-t2+5t=-(t-5)2+

∴当t=5时,S最大=


(3)

由(2)知:当t=5时,S最大=

∴当t=5时,OC=5,OD=3,

∴C(0,5),D(3,0),

由勾股定理得:CD=

设直线CD的解析式为:y=kx+b,

将C(0,5),D(3,0),代入上式得:

k=-,b=5,

∴直线CD的解析式为:y=-x+5,

过E点作EF∥CD,交抛物线与点P,如图1,

设直线EF的解析式为:y=-x+b,

将E(-2,0)代入得:b=-

∴直线EF的解析式为:y=-x-

将y=-x-,与y=-x2+3x+8联立成方程组得:

解得:

∴P(,﹣);

过点E作EG⊥CD,垂足为G,

∵当t=5时,SECD==

∴EG=

过点D作DN⊥CD,垂足为N,且使DN=,过点N作NM⊥x轴,垂足为M,如图2,

可得△EGD∽△DMN,

即:

解得:DM=

∴OM=

由勾股定理得:MN==

∴N(),

过点N作NH∥CD,与抛物线交与点P,如图2,

设直线NH的解析式为:y=-x+b,

将N(),代入上式得:b=

∴直线NH的解析式为:y=-x+

将y=-x+,与y=-x2+3x+8联立成方程组得:

解得:

∴P(8,0)或P(),

综上所述:当△CED的面积最大时,在抛物线上存在点P(点E除外),使△PCD的面积等于△CED的最大面积,点P的坐标为:P(,-)或P(8,0)或P().


【解析】(1)将点A(0,8)、B(8,0)代入抛物线y=﹣x2+bx+c即可求出抛物线的解析式为:y=﹣x2+3x+8;
(2)根据题意得:当D点运动t秒时,BD=t,OC=t,然后由点A(0,8)、B(8,0),可得OA=8,OB=8,从而可得OD=8﹣t,然后令y=0,求出点E的坐标为(﹣2,0),进而可得OE=2,DE=2+8﹣t=10﹣t,然后利用三角形的面积公式即可求△CED的面积S与D点运动时间t的函数解析式为:S=﹣t2+5t,然后转化为顶点式即可求出最值为:S最大=
(3)由(2)知:当t=5时,S最大=,进而可知:当t=5时,OC=5,OD=3,进而可得CD=,从而确定C(0,5),D(3,0)然后根据待定系数法求出直线CD的解析式为:y=﹣x+5,然后过E点作EF∥CD,交抛物线与点P,然后求出直线EF的解析式,与抛物线联立方程组解得即可得到其中的一个点P的坐标,然后利用面积法求出点E到CD的距离为:,然后过点D作DN⊥CD,垂足为N,且使DN=,然后求出N的坐标,然后过点N作NH∥CD,与抛物线交与点P,然后求出直线NH的解析式,与抛物线联立方程组求解即可得到其中的另两个点P的坐标.

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